CN101949308A - 一种水冷涡壳装置 - Google Patents

Abstract

一种水冷涡壳装置，包括进气法兰(1)、冷却水道进水口(2)、铸件排砂工艺孔(3)、气流出口法兰(4)、冷却水道出水口(5)、冷却水道(6)、气流通道(7)；在水冷涡壳内设有气流通道(7)，在水冷涡壳的进气口处设有进口法兰(1)，在水冷涡壳体轴向设有出口法兰(4)，进口法兰(1)、出口法兰(4)分别与气流通道(7)连接，在气流通道(7)的外围设置有冷却水道(6)，冷却水道(6)外侧设有进水口(2)和出水口(5)，在水冷涡壳上设有一个以上与冷却水道(6)相通的排砂孔(3)。本发明结构简单，通过发动机循环水的冷却，涡壳的温度大幅下降，提高了涡壳的可靠性，大幅提升军用发动机红外特征抑制特性。

Description

一种水冷涡壳装置

技术领域：

本发明属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种水冷涡壳装置。

背景技术

目前，涡轮增压器是利用发动机排出废气的能量来提高发动机进气密度，由于增压发动机的高功率、低油耗特点，在军用发动机上应用相当广泛。随着发动机功率密度不断提高和耐高温材料的广泛应用，发动机的排温越来越高，高温部件的热辐射对动力仓的影响越来越大，尤其在船用发动机上更为明显。常规增压器涡壳的主要作用是接受来自发动机的排气，使之在其内部加速推动涡轮做功。在常规的涡壳设计中，高温燃气由涡壳进口法兰1进入涡壳后，在气流通道7中膨胀做功，然后由涡壳出口法兰4排出，在此过程中高温燃气会由气流通道7向外壁进行热传递，试验证明，发动机排气温度700℃时，涡壳表面温度在550℃左右，为降低对动力仓的影响，采用包裹、覆盖等手段进行隔热，但随着发动机排温的升高，此种方法的收益效果不佳，同时，涡壳进气温度的升高，对涡壳本身材料提出更高要求，涡壳的材料主要取决于发动机排气温度，随着排气温度的增加，为了满足可靠性需求，材料中的Ni、Si等元素的含量需增加，但其耐热性提高的同时脆性也会增加，对可靠性带来不利影响。

发明内容：

本发明提供的一种水冷涡壳装置，用以解决现有涡壳装置不能满足军事需求、在使用过程中存在温度过高、可靠性差的问题。

本发明可通过以下技术方案实现：一种水冷涡壳装置，包括进气法兰1、冷却水道进水口2、铸件排砂工艺孔3、气流出口法兰4、冷却水道出水口5、冷却水道6、气流通道7；在水冷涡壳内设有气流通道7，水冷涡壳的进气口处设有进口法兰1，在水冷涡壳体轴向设有出口法兰4，进口法兰1、出口法兰4分别与气流通道7连接，在气流通道7的外围设置有冷却水道6，冷却水道6外侧设有进水口2和出水口5，在水冷涡壳上设有一个以上与冷却水道6相通的排砂孔3，以利于涡壳铸件的清砂，排砂孔3孔径大于ф10。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明结构简单，通过发动机循环水的冷却，涡壳的温度大幅下降，提高了涡壳的可靠性，大幅提升军用发动机红外特征抑制特性。在满足军事需求和部件可靠性方面均带来收益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图。

具体实施方式

一种水冷涡壳装置，包括进气法兰1、冷却水道进水口2、铸件排砂工艺孔3、气流出口法兰4、冷却水道出水口5、冷却水道6、气流通道7；在水冷涡壳内设有气流通道7，水冷涡壳的进气口处设有进口法兰1，在水冷涡壳体轴向设有出口法兰4，进口法兰1、出口法兰4分别与气流通道7连接，在气流通道7的外围设置有冷却水道6，冷却水道6外侧设有进水口2和出水口5，在水冷涡壳上设有两个与冷却水道6相通的排砂孔3，以利于涡壳铸件的清砂，排砂孔3孔径ф12。

发动机排气通过进口法兰1进入涡壳后，气流在涡壳内气流通道7加速做功后通过出口法兰4排出，在气流通道7的外围设置有冷却水道6，发动机的冷却循环水由进水口2进入并由出水口5流出，通过冷却水道6来阻隔高温燃气由气流通道7向涡壳表面的热传递，水冷涡壳上设有两个与冷却水道6相通的排砂孔3。试验表明，当在气流通道7的外围设置有冷却水道6后，发动机循环水进水温度在90℃时，冷却水道6的外壁温度仅为85℃左右。

Claims (1)

1.一种水冷涡壳装置，包括进气法兰(1)、冷却水道进水口(2)、铸件排砂工艺孔(3)、气流出口法兰(4)、冷却水道出水口(5)、冷却水道(6)、气流通道(7)；其特征是：在水冷涡壳内设有气流通道(7)，在水冷涡壳的进气口处设有进口法兰(1)，在水冷涡壳体轴向设有出口法兰(4)，进口法兰(1)、出口法兰(4)分别与气流通道(7)连接，在气流通道(7)的外围设置有冷却水道(6)，冷却水道(6)外侧设有进水口(2)和出水口(5)，在水冷涡壳上设有一个以上与冷却水道(6)相通的排砂孔(3)，排砂孔(3)孔径大于ф10。

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